【研究分野】機能物質化学

【研究領域課題番号】19205017 (KAKENデータベースで見る）

【研究キーワード】

液晶 / 結晶 / 自己組織化 / ナノ相分離 / イオン液体 / イオン輸送 / 刺激応答 / 分子認識 / ナノ構造 / イオン輪送

【研究成果の概要】

液体のような流動性と結晶のような秩序構造を兼ね備えた液晶の特徴をうまく活用することにより、リチウムイオン電池の電解質としての応用が期待されるイオンを高効率で輸送する新しいナノ材料を開発した。分子の形と分子間相互作用をデザインし、有機化学合成を駆使することで、一次元から三次元のナノイオンチャンネル構造を形成する機能性液晶材料を創製した。

【研究種目】基盤研究(A)

【研究期間】2007 - 2010

【配分額】40,040千円 (直接経費: 30,800千円、間接経費: 9,240千円)

【研究分野】分析・地球化学

【研究領域課題番号】62303006 (KAKENデータベースで見る）

【研究キーワード】

大環状化合物 / クラウンエーテル / 溶媒抽出 / 機能性電極 / 分子認識 / イオン輸送 / 分子包接現象 / クラウンェーテル

【研究成果の概要】

前年度に引続き、新規大環状化合物の合成と機能評価の研究が活発に進行した。14,16-位をビニレンあるいはエチレンで置換架橋した16-クラウン-5の誘導体は、選択性を維持しながらも、ナトリウム及び銀イオンに対する溶媒抽出挙動における結合能力を著しく増大する。この事実は、大環状配位子錯体における配位子部分の立体規制効果によって説明された(井上)。金属親和性の高い硫黄原子を導入した5-(p-ブロモフェナシルチオ)-並びに5-(カルバモイルチオ)イソチアゾール系化合物は、今後の金属錯生成機構の検討が待たれる新化合物である(深田)。環状構造から側手を伸ばしてイオン包接能を向上させ、イオン輸送機能並びに膜機能を発揮させる試みは着実な成果を挙げ、多くの系でアームドクラウン系配位子の無機イオンに対する輸送媒体としての挙動が実証された(築部)。導電率測定と溶媒抽出法を併用するクラウン系錯体の溶液化学的挙動の精密解析が、環員数の異なる多くのクラウン化合物系と多くの非水溶液-水溶液系で試みられ、安定度と抽出率に関する基礎データが集積された(武田)。アミノ酸の光学分割を目標とするキラルなクラウン系化合物の合成と、その膜・センサ・クロマトグラフィへの応用条件が検討され、支持液体膜における光学活性アミノ酸の分別輸送現象機構が説明された(山口)。天然抗生物質の光学修飾によるイオン選択性材料の開発とその光ファイバーイオンセンサへのデバイス化が行われた(鈴木)。イオン選択性の向上を目的として両親媒性長鎖置換基をもつクラウン化合物を仕込んだLB膜を被服とする酸化錫電極は、この種の機能性電極としては初めてのものである(吉田)。構造化学的検討については、溶液X線回析法の測定に十分な濃度を保持する系の発見が困難であり、溶液化学の基礎的検討にとどまったのは残念出会った(横山・岩本)。

【研究種目】総合研究(A)

【研究期間】1987 - 1988

【配分額】4,500千円 (直接経費: 4,500千円)